МИ 2537-2000
ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ
(ВНИИМС)
ГОССТАНДАРТА РОССИИ
«УТВЕРЖДАЮ» Директор ВНИИМС А.И. Асташенков 26 мая 1999г. |
РЕКОМЕНДАЦИЯ
Государственная система обеспечения единства измерений.
Тепловая энергия открытых водяных систем
теплоснабжения, полученная потребителем.
Методика выполнения измерений
МИ 2537-2000
Введена в действие с 01.07.99.
Т88.6
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
РАЗРАБОТАНА: ЗАО «ИВК-САЯНЫ»,
Всероссийским научно-исследовательским институтом (ВНИИМС) Госстандарта России, Ростест -Москва
ИСПОЛНИТЕЛИ: Кузник И.В., Козлов С.П., Тиунов М.Ю., Брюханов В.А., Чесноков В.И., Беляев Б.М., Лисенков А.И.
УТВЕРЖДЕНА: ВНИИМС 26 мая 1999 г.
ЗАРЕГИСТРИРОВАНА: ВНИИМС 16 июня 1999 г.
РАЗРАБОТАНА ВПЕРВЫЕ
Настоящая рекомендация распространяется на тепловую энергию открытых водяных систем теплоснабжения, полученную потребителем, и устанавливает методику выполнения ее измерений.
Рекомендация разработана с учетом требований ГОСТ Р 8.563-96, МИ 2377-96 и "Правилами учета тепловой энергии и теплоносителя", утвержденными Минтопэнерго России.
1. Область применения
1.1. Рекомендация предназначена для применения юридическими лицами, осуществляющими учет тепловой энергии в открытых водяных системах теплоснабжения.
1.2. Рекомендация может служить основой для коммерческих взаимоотношений (взаиморасчетов) между поставщиком, потребителем и юридическим лицом, выполняющим измерения тепловой энергии (расчетно-измерительной компанией -РИК).
Примечания:
1. При выполнении измерений в соответствии с настоящей рекомендацией поставщик, потребитель и РИК заключают договор о юридической ответственности РИК за недостоверные результаты измерений тепловой энергии, полученной потребителем (далее - потребленной тепловой энергии).
2. РИК по поручению поставщика на основе результатов измерений и действующих тарифов на тепловую энергию может определять сумму оплаты за потребленную тепловую энергию.
2. Нормы погрешности измерений
Пределы допускаемых основных относительных погрешностей измерений при
где - | температуры сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах соответственно; |
- | температура холодной подпитывающей воды, |
при арифметическом суммировании составляющих погрешности () и алгебраическом суммировании составляющих погрешности () не должны превышать:
- для потребленной тепловой энергии, соответствующей закрытой водяной системе теплоснабжения: 3 % () и 2 % ();
- для условной потребленной тепловой энергии в открытой водяной системе теплоснабжения: 9 % () и 4 % ();
- для уточненной («итоговой») потребленной тепловой энергии в открытой водяной системе теплоснабжения: 10 % () и 4 % ().
3. Метод измерений
Определение потребленной тепловой энергии основано на косвенных измерениях расхода, температуры и давления теплоносителя (воды) в открытых водяных системах теплоснабжения.
4. Средства измерений
4.1. Теплосчетчик у потребителя, обеспечивающий измерения:
- температуры воды в подающем трубопроводе в диапазоне 30...150 °С с пределами допускаемой погрешности ± 0,3 °С;
- разности температур воды в подающем (подводящем) и обратном (отводящем) трубопроводах с пределами допускаемой погрешности ± (0,1+0,005Δt) °С;
- объемов воды, прошедших по подающему и обратному трубопроводам и с пределами допускаемой относительной погрешности ±1%;
- потребленной тепловой энергии , соответствующей закрытой системе теплоснабжения, с пределами допускаемой относительной погрешности ±2%;
- условной потребленной тепловой энергии с пределами допускаемой относительной погрешности ±4 % (промежуточный результат);
- уточненной («итоговой») потребленной тепловой энергии с пределами допускаемой относительной погрешности ±4% (на основании значений уточненной потребленной тепловой энергии проводят окончательный взаиморасчет между поставщиком и потребителем тепловой энергии).
4.2. Теплосчетчик у поставщика, обеспечивающий измерения:
- температуры холодной подпитывающей воды в диапазоне 0...30 °С с пределами допускаемой погрешности ±0,3 °С;
- давления холодной подпитывающей воды в диапазоне 0...16 атм (0...16,2 МПа) с пределами допускаемой относительной погрешности ±2%.
4.3. Регистратор теплосчетчика у потребителя, обеспечивающий:
- запись результатов измерений - ежечасно;
- ход часов регистратора теплосчетчика с погрешностью не более 0,001%;
- абсолютное отклонение показаний времени не более 5 мин;
- индикацию года, даты и точного времени;
- регистрацию следующих величин с погрешностью регистрации не более 0,1 %;
- | температуры воды в подающем трубопроводе; |
- | объема воды, прошедшего по подающему трубопроводу; |
- | температуры воды в обратном трубопроводе; |
- | объема воды, прошедшего по обратному трубопроводу; |
- | потребленной тепловой энергии, соответствующей закрытой системе теплоснабжения; |
- | условной потребленной тепловой энергии. |
4.4. Регистратор теплосчетчика у поставщика, обеспечивающий:
- запись результатов измерений - ежечасно;
- ход часов регистратора теплосчетчика с погрешностью не более 0,001%;
- абсолютное отклонение показаний времени не более 5 мин;
- индикацию года, даты и точного времени;
- регистрацию следующих величин с погрешностью регистрации не более 0,1 %:
- | температуры и давления холодной подпитывающей воды (для определения ее энтальпии) |
4.5. Средства измерений объема, температуры и давления, соответствующие требованиям «Правил учета тепловой энергии и теплоносителя».
5. Требования безопасности.
При выполнении измерений соблюдают требования:
- «Правил техники безопасности при эксплуатации установок потребителями»;
- «Правил технической эксплуатации установок потребителями»;
- ГОСТ 12.1.038;
- ГОСТ 12.2.007.0;
- эксплуатационной документации на применяемые средства измерений.
6. Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений допускают лиц, имеющих техническое образование и практический опыт работы в данной области и изучивших «Правила учета тепловой энергии и теплоносителя», настоящую рекомендацию и эксплуатационную документацию на применяемые средства измерений.
7. Условия выполнения измерений
7.1. При выполнении измерений соблюдают следующие условия:
а) нормальные (при которых определяют основную погрешность):
- температура холодной подпитывающей воды, °С; | 0...30; |
- температура сетевой воды, °С; | 30...150; |
- температура окружающего воздуха, °С; | 20±5 |
- относительная влажность окружающего воздуха, % | 30...80; |
- атмосферное давление, кПа; | 84...106; |
- напряжение питающей сети, В; | 220±4,4; |
- частота питающей сети, Гц; | 50±0,5; |
б) рабочие, при которых определяют (при необходимости) дополнительные погрешности:
- температура окружающего воздуха, °С; | 5...55; |
- напряжение питающей сети (для теплосчетчиков с сетевым питанием), | В.187...242. |
7.2. Точки измерений температуры и расхода воды у потребителя на подающем трубопроводе выбирают максимально близкими друг к другу на входе в систему теплоснабжения до первого места разбора воды, как правило, на границе балансовой принадлежности.
7.3. Точки измерений температуры и расхода воды в обратном трубопроводе выбирают максимально близкими друг к другу на выходе из системы теплоснабжения после последнего места разбора воды, как правило, на границе балансовой принадлежности.
7.4. Точки измерений температуры и давления холодной подпитывающей воды на источнике тепловой энергии выбирают максимально близкими друг к другу на трубопроводе подпитки до места его соединения с обратным трубопроводом.
7.5. Не допускается измерять температуру холодной подпитывающей воды на источнике теплоты после ее предварительного технологического подогрева.
7.6. Измерения потребленной тепловой энергии и параметров воды выполняют не реже одного раза в час.
8. Подготовка к выполнению измерений
Подготовку к выполнению измерений выполняют в соответствии с эксплуатационной документацией на применяемые средства измерений.
9. Выполнение измерений и обработка их результатов
9.1. Определение потребленной тепловой энергии
Потребленную тепловую энергию определяют по формуле:
, (1)
где - | масса сетевой воды, прошедшая по подающему трубопроводу; |
- | масса сетевой воды, прошедшая по обратному трубопроводу; |
- | энтальпия* сетевой воды на выводе подающего трубопровода; |
- | энтальпия сетевой воды на выводе обратного трубопровода; |
- | энтальпия холодной подпитывающей воды на источнике тепловой энергии; |
- | итоговая (уточненная) потребленная тепловая энергия. |
__________
* в настоящей рекомендации под энтальпией понимается удельная тепловая энергия, в Дж/кг.
Так как температуру подпитывающей холодной воды измеряют только на источнике тепловой энергии, формулу (1) применяют в виде:
, (2)
где - | промежуточная энтальпия холодной воды, устанавливаемая с учетом возможных колебаний реальных значений энтальпии холодной воды в течение года. |
; (3)
; (4)
; (5)
где - | потребленная тепловая энергия, соответствующая закрытой водяной системе теплоснабжения; |
- | условная потребленная тепловая энергия в открытой водяной системе теплоснабжения, (промежуточный результат); |
- | дополнительная тепловая энергия, обусловленная различием промежуточной и реальной энтальпий холодной подпитывающей воды. |
9.2 Определение дополнительной потребленной тепловой энергии за установленный период времени.
Интегральные значения дополнительной потребленной тепловой энергии рассчитывают отдельно за установленный период времени по формуле:
. (6)
Массы сетевой воды измеряют в подающем и обратном трубопроводах у потребителя (на границе балансовой принадлежности).
По результатам измерений температуры и давления холодной воды на источнике тепловой энергии определяют энтальпию с помощью таблиц ГСССД «Плотность, энтальпия и вязкость воды».
Интегральное значение дополнительной потребленной тепловой энергии определяют, как правило, за месяц (720 часов) при условии, что измерения температуры и давления холодной подпитывающей воды с регистрацией результатов измерений выполняют на источнике тепловой энергии один раз в час.
9.3. Определение критерия интерпретации результатов косвенных измерений потребленной тепловой энергии.
Погрешности измерений масс воды в подающем и обратном трубопроводах близки к погрешностям измерений объемов воды, так как погрешность аппроксимации стандартных таблиц плотности пренебрежимо мала по отношению к погрешностям измерений объемов, приведенных в разделе 3 настоящей рекомендации. В связи с этим критерием интерпретации результатов косвенных измерений принимают соотношение
. (7)
Если соотношение (7) выполняется, то считают, что теплопотребляющий объект имеет открытую систему теплоснабжения, ему приписывают потребленную тепловую энергию и применяют данную методику для определения . Если соотношение (7) не выполняется, теплопотребляющему объекту приписывают потребленную тепловую энергию , которую относят к закрытой системе теплоснабжения. Критерий (7) позволяет вынести суждение о том, какой системой теплоснабжения (открытой или закрытой) обеспечен теплопотребляющий объект и какую потребленную тепловую энергию следует приписать теплопотребляющему объекту.
9.4. Определение масс сетевой воды
Массы сетевой воды, прошедшие по подающему и обратному трубопроводам, связаны с плотностью ρ и объемом V воды соотношением
. (8)
Объем воды V измеряют непосредственно в подающем и обратном трубопроводах в течение установленных промежутков времени.
9.5. Вычисление значений плотности и энтальпии воды.
Значения плотности и энтальпии воды вычисляют на основании результатов измерений температуры и давления с помощью таблиц ГСССД "Плотность, энтальпия и вязкость воды".
Табличные значения плотности и энтальпии воды аппроксимируют дробно-рациональными функциями температуры и давления.
Аппроксимирующие зависимости определяют методом наименьших квадратов по достаточно большому количеству табличных значений (порядка тысячи). Погрешность аппроксимации известна для каждого табличного значения плотности и энтальпии.
При вычислении значений плотности и энтальпии горячей воды в подающем и обратном трубопроводах при изменении температуры в пределах от 30 до 150 °С не учитывают зависимость плотности и энтальпии воды от давления, т.к. относительная погрешность аппроксимации при этом не превышает ±0,5%. При вычислении значений плотности и энтальпии холодной подпитывающей воды при изменении температуры в пределах от 0 до 30 °С давление холодной воды в подпитывающем трубопроводе измеряют и зависимость плотности и энтальпии от давления учитывают.
10. Оформление результатов измерений
Результаты измерений оформляют протоколом измерений, который содержит интегральные за установленный период значения следующих величин:
- | потребленной тепловой энергии, соответствующей закрытой системе теплоснабжения; |
- | условной потребленной тепловой энергии в открытой системе теплоснабжения, (промежуточный результат); |
- | уточненной ("итоговой") потребленной тепловой энергии. |
В протоколе измерений указывают также промежуточное значение температуры холодной подпитывающей воды и средние за месяц значения температуры и давления холодной подпитывающей воды и .